Albañileria ejemplo by Chimbote Mind Project

EJEMPLO APLICACIÓN ALBAÑILERÍA CONFINADA

Ing. Cancino Rodas, Cesar Leónidas

Ejemplo diseño Información general A

C-1

C-5

C-1

Características de los Materiales

N.F.P. + 0.05

4 3

C-1

Albañilería:

C-1

C-2

1´

CIMIENTO DE ESCALERA

1 3

3 6

N.F.P. - 0.425

1´

C-1

C-2

7 N.F.P. - 0.05

N.F.P. + 0.05

C-1

5 C-1

1 4

5 N.F.P. - 0.05

PLANTA CIMENTACION Escala: 1/50

Ubicación: Huamanga, Ayacucho Uso: Vivienda Sistema de techo: Losa Aligerada 17 cm Altura de entrepiso: 2.45m

Concreto: Resistencia Nominal: f’c = 175 kg/cm2 Modulo de elasticidad: Ec=15000√175 =198431 kg/cm2 Acero de Refuerzo: Corrugado grado 60 f’y =4200 kg/cm2

Ejemplo diseño 1. Verificación densidad mínima de muros Espesor Efectivo de Muros “t” Para la zona sísmica 3, el espesor efectivo mínimo, descontando tarrajeo, es:

Donde “” es la altura libre de la albañilería.

Ejemplo diseño 1. Verificación densidad mínima de muros

Donde: = Longitud total del muro incluyendo sus columnas (sólo intervienen muros con L > 1.2 m) = Espesor efectivo = área de la planta típica= = 0.4 ... el edificio está ubicado en la zona sísmica 3 (Norma E.030) = 1 ...... Uso común, destinado a vivienda (Norma E.030) = 1.2 ... Suelos intermedios (Norma E.030) = 3 ….. Número de pisos del edificio

Ejemplo diseño 1. Verificación densidad mínima de muros

DIRECCION X Muro L (m)

t (m)

2.33

0.23

0.536

2.33

0.23

0.536

Suma

1.072

36.77

DIRECCION Y Muro L (m) t (m) Y1 5.95 0.13 Y2 2.76 0.13 Y3 1.98 0.13 Y4 5.27 0.13 Suma Ap

Ac 0.774 0.359 0.257 0.685 2.075 36.77

Ejemplo dise単o 2. Dise単o por carga vertical Metrado de Cargas: permanentes y vivas por muro Muro X1 X2 Y1 Y2 Y3 Y4

Primer piso PD/ton PL/ton Pg/ton 16.624 2.08 17.14 25.086 4.001 26.09 27.27 4.61 28.42 15.27 2.86 15.99 12.56 2.30 13.14 23.24 2.87 23.96

Segundo piso PD/ton PL/ton Pg/ton 11.5 1.507 11.88 16.57 2.538 17.21 18.20 2.81 18.90 10.25 1.77 10.69 8.38 1.40 8.73 15.28 1.66 15.70

Tercer piso PD/ton PL/ton Pg/ton 5.766 0.783 5.96 7.590 0.874 7.81 9.12 1.00 9.37 5.27 0.68 5.44 4.17 0.49 4.29 7.51 0.64 7.67

Ejemplo diseño 2. Diseño por carga vertical Dirección X

Muro X1 X2 Donde :

DIRECCION X t (m) Ac (m2) PD+PL (ton) σ(Kg/cm2) 0.23 0.536 19.72 3.68 0.23 0.771 30.47 3.95

L (m) 2.33 3.35

Ejemplo diseño 2. Diseño por carga vertical Dirección Y

Muro Y1 Y2 Y3 Y4

L (m) 5.95 2.76 1.98 5.27

t (m) 0.13 0.13 0.13 0.13

Donde :

DIRECCION Y Ac(m2) PD+PL (ton) σ(Kg/cm2) 0.774 32.64 4.22 0.359 18.72 5.22 0.257 15.27 5.93 0.685 29.18 4.26

Ejemplo diseño 4. Análisis elástico ante sismo moderado Cortante basal NIVEL 3 2 1

hi 7.65 5.10 2.55

wi 28.44 39.94 39.94

wihi 217.57 203.69 101.85

Moderado Fi Vi 9.01 9.01 8.44 17.45 4.22 21.66

Suma

108.32

523.11

21.66

Severo VEi 18.02 34.89 43.33

Ejemplo diseĂąo 4. AnĂĄlisis elĂĄstico ante sismo moderado Control rigidez lateral

Comb. Nivel Nudo Des. Rel. Dervia X Des. Rel. Deriva Z 5 1 433 -0.001 0 0.0000 0.032 0.012 0.0005 5 2 435 0.003 0.001 0.0000 0.037 0.015 0.0007 5 3 437 0.007 0.003 0.0001 0.031 0.012 0.0005 6 1 433 0.006 0.002 0.0001 0.025 0.01 0.0005 6 2 435 0.011 0.004 0.0002 0.031 0.012 0.0005 6 3 437 0.012 0.005 0.0002 0.026 0.01 0.0005 7 1 433 0.056 0.022 0.0010 0 0 0.0000 7 2 435 0.079 0.031 0.0014 0.004 0.002 0.0001 7 3 437 0.075 0.03 0.0014 0.007 0.003 0.0001 8 1 433 0.048 0.019 0.0009 0.007 0.003 0.0001 8 2 435 0.07 0.027 0.0012 0.012 0.005 0.0002 8 3 437 0.068 0.027 0.0012 0.013 0.005 0.0002 0.0014

0.0007

Ejemplo diseño 4. Análisis elástico ante sismo moderado Fuerzas diseño muro

Muro

PISO 1 Ve Me

PISO 2 Ve Me

PISO3 Ve Me

7.27

30.25

4.91

14.29

1.73

3.68

11.67

54.35

10.43

6.13

9.77

6.70

42.24

6.11

25.18

3.80

9.63

2.37

9.57

1.39

3.83

0.32

0.62

2.10

8.11

1.20

3.10

0.30

8.53

38.09

7.43

20.57

3.96

6.71

Ejemplo diseño 5. Verificación fisuración, resistencia global, fuerzas diseño muros .

Existe evidencia experimental la cual indica que la resistencia a cortante disminuye conforme se incrementa la relación de aspecto (muros esbeltos) y se incrementa conforme disminuye la relación de aspecto (muros robustos) respecto a la resistencia de un muro cuadrado

Ejemplo diseño 5. Verificación fisuración y resistencia global. Primer Piso Dirección X Muro

.55Vm

Vm/Ve1

2.33

0.23

17.14

7.27

30.25

0.56

16.03

8.82

2.21

16.03

66.75

3.35

0.23

26.09

11.67

54.35

0.72

28.33

15.58

2.43

28.33

132.00

Suma

44.36

.55Vm 17.38 6.13 3.48 16.28

Vm/Ve1 3.00 3.00 3.00 3.00

Dirección Y Muro Y1 Y2 Y3 Y4

L 5.95 2.76 1.98 5.27

t 0.13 0.13 0.13 0.13

PG 9.52 5.52 4.38 8.63

Ve 6.70 2.37 2.10 8.53

Me 42.24 9.57 8.11 38.09

α 0.94 0.68 0.51 1.00 Suma

Vm 31.61 11.15 6.33 29.60 78.69

Vu 20.09 7.11 6.30 25.58

Mu 126.71 28.72 24.33 114.26

Ejemplo diseño 5. Verificación fisuración y resistencia global. Segundo Piso Dirección X Muro

2.33

0.23

11.88

4.91

14.29

0.80

3.35

0.23

17.21

10.43

.55Vm Vm/Ve1

20.04 11.02

2.21

10.84 31.53

1.00 35.02 19.26 Suma 55.06

2.43

25.33 25.33

Dirección Muro L Y1 5.95 Y2 2.76 Y3 1.98 Y4 5.27

Y t 0.13 0.13 0.13 0.13

PG 18.90 10.69 8.73 15.70

Ve 6.11 1.39 1.20 7.43

Me 25.18 3.83 3.10 20.57

α 1.00 1.00 0.76 1.00 Suma

Vm 35.53 16.92 9.94 31.23 93.62

.55Vm Vm/Ve1 Vu Mu 19.54 3.00 18.34 75.55 9.31 3.00 4.16 11.48 5.47 3.00 3.59 9.30 17.17 3.00 22.28 61.72

Ejemplo diseño 5. Verificación fisuración y resistencia global. Tercer Piso Dirección X Muro L X1 2.33 X2 3.35

t 0.23 0.23

PG 5.96 7.81

Ve 1.73 6.13

Me 3.68 9.77

α 1.00 1.00 Suma

Vm 22.97 32.86 55.83

.55Vm 12.64 18.07

Vm/Ve1 Vu Mu 2.21 3.83 8.12 2.43 14.89 23.73

Dirección Y Muro Y1 Y2 Y3 Y4

L 5.95 2.76 1.98 5.27

t 0.13 0.13 0.13 0.13

PG 9.37 5.44 4.29 7.67

Ve 3.80 0.32 0.30 3.96

Me 9.63 0.62 0.30 6.71

α 1.00 1.00 1.00 1.00 Suma

Vm 33.34 15.71 11.36 29.38 89.80

.55Vm 18.33 8.64 6.25 16.16

Vm/Ve1 3.00 3.00 3.00 3.00

Vu 11.39 0.96 0.90 11.88

Mu 28.90 1.86 0.90 20.12

Ejemplo diseño 5. Verificación fisuración y resistencia global. Verificar la necesidad de colocar refuerzo horizontal (Muro Y4)

Ejemplo diseño 5. Verificación fisuración y resistencia global. Agrietamiento muros superiores En cada entrepiso superior al primero (i > 1) , deberá verificarse para cada muro confinado que: Vmi V ui . De no cumplirse esta condición, el entrepiso “ i ” también se agrietará y sus confinamientos deberán ser diseñados para soportar “ mi V ”, en forma similar al primer entrepiso.

Ejemplo diseño 6. Fuerzas diseño de los elementos de confinamiento de los muros del primer piso y de los muros agrietados de pisos superiores Calculo de las Fuerzas de Diseño Elementos de confinamiento de los muros del primer entrepiso (Muro Y4)

Nota: “β” solo se calcula para el primer entrepiso, para los demás se repite el valor calculado para el primer entrepiso

Vu=25.59 ton

Mu=116.46 ton-m

Ejemplo diseño 6. Fuerzas diseño de los elementos de confinamiento de los muros del primer piso y de los muros agrietados de pisos superiores

(contenidas planos de muro)

Ejemplo diseño 6. Fuerzas diseño de los elementos de confinamiento de los muros del primer piso y de los muros agrietados de pisos superiores (muros transversales)

Ejemplo diseño 6. Diseño de los elementos de confinamiento de los muros del primer piso y de los muros agrietados de pisos superiores

Ejemplo diseño 6. Fuerzas diseño de los elementos de confinamiento de los muros del primer piso y de los muros agrietados de pisos superiores

Mto (-)

Mto (+) 14.24ton (T)

14.24ton (C)

14.24ton (T)

Ejemplo diseño 6. Fuerzas diseño de los elementos de confinamiento de los muros del primer piso y de los muros agrietados de pisos superiores

Ejemplo diseño 7. Diseño de los elementos de confinamiento de los muros del primer piso y de los muros agrietados de pisos superiores

Transferencia de Corte en las Interfaces −Corte por Fricción Se deberá considerar la transferencia de corte en la interface en un plano dado por:  Una fisura existente o potencial,  Una interface entre diferentes materiales, o  Una interface entre dos concretos vaciados en diferentes momentos. Se asume que a lo largo del plano del corte hay una discontinuidad. Se considera que el desplazamiento relativo es resistido por cohesión y fricción, soportadas por la armadura de corte por fricción que atraviesa la fisura. Debido a que la interface es rugosa, el desplazamiento por corte provocará un ensanchamiento de la discontinuidad. Este ensanchamiento provocará tracción en la armadura que atraviesa la discontinuidad, la cual será equilibrada por las esfuerzos de compresión en las superficies de discontinuidad del concreto. Se asume que la resistencia al corte de la cara es función tanto de la cohesión como de la fricción.

Ejemplo diseño 7. Diseño de los elementos de confinamiento de los muros del primer piso y de los muros agrietados de pisos superiores

Transferencia de Corte en las Interfaces −Corte por Fricción

Ejemplo diseĂąo 7. DiseĂąo de los elementos de confinamiento de los muros del primer piso y de los muros agrietados de pisos superiores

Ejemplo diseño 7. Diseño de los elementos de confinamiento de los muros del primer piso y de los muros agrietados de pisos superiores

Ejemplo diseĂąo 7. DiseĂąo de los elementos de confinamiento de los muros del primer piso y de los muros agrietados de pisos superiores

Ejemplo diseño 7. Diseño de los elementos de confinamiento de los muros del primer piso y de los muros agrietados de pisos superiores

Las vigas soleras no necesitan diseñarse a fuerza cortante, debido a que los pisos superiores proporcionan una gran área de corte vertical. Por ello, la sección transversal de la solera debe ser suficiente como para alojar al refuerzo longitudinal .Sin embargo, por la concentración de esfuerzos que produce la albañilería al trabajar como puntal, es necesario agregar estribos mínimos en los extremos de las soleras y evitar la congestión de refuerzo en los nudos (Fig.8.34), causante de posibles cangrejeras.

Ejemplo diseĂąo 7. DiseĂąo de los elementos de confinamiento de los muros del primer piso y de los muros agrietados de pisos superiores